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文檔簡介
1、工業(yè)革命以來,城市作為人類活動最頻繁的地域空間,一直是物質(zhì)、能量、信息交換最活躍的場所。城市人為熱通量(Anthropogenic Heat Flux,AHF)是指城市中由人類活動產(chǎn)生并排放到大氣中的那一部分熱量,過去由于人為熱的排放較小,在城市熱島的研究中常常忽略其影響,近年來隨著城市能源消耗的不斷增加,產(chǎn)生的人為熱量釋放是城市熱島效應(yīng)加劇的重要影響因子。學(xué)界對于人為熱的研究還處在探索階段,對其進行定量研究分析具有理論和實踐兩方面的意
2、義。
本文在整理國內(nèi)外城市人為熱研究領(lǐng)域相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上,通過對比能源清單法和地表能量平衡法兩種計算人為的方法,發(fā)現(xiàn)基于能量平衡法的遙感估算方法在空間分布和數(shù)值上更加接近實際情況。利用1991年、2000年、2010年LandsatTM遙感影像計算了研究區(qū)的NDVI、MNDWI、地表反照率、地表比輻射率、地表溫度等地表參數(shù),同時提取了三年的土地利用/覆蓋分類信息。結(jié)合同期氣象數(shù)據(jù)計算了多個氣象參數(shù),包括空氣動力學(xué)阻力、地表水汽
3、擴散阻力、空氣比輻射率、大氣透射率等一系列參數(shù)?;诔鞘械乇砟芰科胶夥匠?,利用上述這些遙感參數(shù)和氣象參數(shù)分別計算出地表凈輻射、顯熱通量、潛熱通量、土壤熱通量,最終可以獲取不同年份的城市人為熱通量排放的空間分布圖像。杭州人為熱排放的最大值在1991年為83.63Wm-2,2000年為147.68Wm-2,到2010年為287.17Wm-2,利用GIS空間分析功能統(tǒng)計出歷年平均值分別為18.76Wm-2、27.5 Wm-2、125.66 W
4、m-2,得出2000-2010年間是人為熱排放增加迅速的時期。運用定量和定性相結(jié)合的方法,在分析杭州人為熱時空變化的基礎(chǔ)上,對人為熱和城市發(fā)展的社會經(jīng)濟、用地擴張、不透水地面變化的關(guān)系進行分析,發(fā)現(xiàn)城市人為熱通量與城市人口密度、GDP、不透水面比率呈正相關(guān),而與城市建設(shè)用地面積無絕對關(guān)系,用地內(nèi)部發(fā)生的活動變化是導(dǎo)致人為熱在數(shù)值上攀升的主因。通過提取城市南北向和東西向剖面線上LST曲線和AHF曲線,發(fā)現(xiàn)城市人為熱通量和地表溫度變化趨勢基
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